升船机电气传动系统应急运行研究

齿轮齿条爬升式垂直升船机一般采用四点均匀驱动承船厢升降,4套驱动装置通过同步轴系统刚性连接,正常工况下四个驱动点保持同步运行,同步轴受力很小。由于承船厢重量与平衡重重量基本一致,驱动装置处于轻载状态。在保证各驱动点电机不过载和同步轴力矩不超标的条件下,本研究项目旨在论证和试验在1套电气传动装置(电机+变频器)故障退出情况下,其余3套驱动装置能否继续运行,以提高升船机运行的整体可靠性。通过理论计算,在承船厢误载水深控制在±5 cm的范围内,3台电机的出力可以驱动承船厢运行。在对电气传动系统控制架构进行调整后,实现了任意一套传动机构退出后,其余3套驱动装置继续运行的功能,并且同步轴扭矩保持在允许范围内。

增建升船机恢复海河航运功能的设想

通过对海河通航及旅游业发展现状的分析,提出在保持二道闸现有功能和结构的前提下,可考虑在此处修建升船机,打通海河下游航道,使得游船可通过二道闸,实现海河全线通航,后续可带动海河沿岸服务产业和货运运输,以此促进天津航运经济发展。

升船机全生命周期BIM应用研究

目前对于通航建筑物的BIM技术应用通常局限于设计或者施工等单个阶段,缺乏对其全生命周期的BIM应用。以某升船机工程为例,将BIM技术引入其设计、施工、运维的各个阶段。在设计阶段,基于Bentley平台对升船机进行了三维模型搭建,在此基础上应用ANSYS对其进行了有限元数值仿真,应用Lumion对其进行了可视化虚拟仿真;在施工阶段,利用Microsoft Project和Synchro Pro进行了施工进度管理和施工仿真模拟;在运维阶段,借助IDEA编辑器、VSCODE软件和MySQL等软件进行代码编写,构建了基于BIM技术的智慧运维管理平台。实践表明:在升船机全生命周期中运用BIM技术,提高了设计的准确性和协同性,加强了施工的协调性,运维管理平台的搭建实现了BIM模型展示、升船机水位和状态监测等功能,为升船机运维管理提供了决策支持。研究成果可为BIM技术在类似水利工程设计、施工、运维等全生命周期的应用提供参考。

景洪水力式升船机的智能安全调度运行关键技术研究与系统实现

水力式升船机是我国具有自主知识产权的新型升船机,其中调度系统安全是确保水电站长期稳定运行的关键。基于景洪电站水力式升船机的工程实践,构建了水力式升船机智能安全调度和安全管理系统,实现了智能调度申请、设备状态监测、扭矩分析监测和智能预警等功能,有效提升了水力式升船机调度运行的规范性、智能性、安全性和稳定性。

水位波动对三峡升船机运行的影响

三峡升船机水位波动受电站调峰、船闸泄水等因素影响,变化非常复杂,下闸首水位变率可达0.9 m/h。三峡升船机运行期间,水位波动导致的停机故障占比约29%,经常影响升船机运行安全。通过收集升船机运行停机故障数据并展开分析,研究水位波动对升船机运行的影响,并从运行对接前期、船厢与闸首对接期间、开船厢门期间、船厢与航道连通期间4个阶段提出水位监测应对建议。在易受水位波动影响的敏感环节应提前做好水位趋势预判,掌握水位波动规律,及时采取相应措施避免三峡升船机发生停机故障。

1000 t级超大型升船机承船厢结构有限元仿真

根据升船机承船厢结构特点,对承船厢模型进行合理简化;利用三维建模软件CATIA建立升船机承船厢三维模型,利用有限元分析软件Abaqus建立升船机承船厢1/4结构有限元模型;根据升船机运行中重点关注的常载、超载和锁定3种重要工况,设定有限元模型载荷及边界条件,采用有限元法对1000 t级超大型升船机的承船厢结构进行仿真分析,通过静强度和刚度的计算分析,验证承船厢结构的安全性和可靠性。研究所采用的计算方法简便可靠,能够全面反映承船厢结构的受力特性,对升船机的设计、制造和后期运行监测具有重要的指导意义。该计算方法可推广应用于类似类型的升船机承船厢结构的设计和改造。

乌江思林升船机电气控制系统设计及应用

本文针对乌江思林升船机的特征进行综合分析后,全面地总结了乌江思林升船机控制系统的设计原理,在制定控制系统方案时,采取的主要策略为分散控制、集中管理,使得升船机系统的可靠性和安全性得以保证。

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机液压动态调平控制方法

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机运行过程中,钢丝绳之间受力不平衡造成拉伸长度不均,导致船厢纵倾。为此,提出一种升船机液压动态调平控制方法。根据运动学原理建立液压的钢丝绳、液压缸及其活塞动力函数后,构建液压管道连通函数。运用比例放大装置、比例调速阀、液压缸与传感器搭建液压调平系统闭环传递函数。采用双输入三输出的动态矩阵、模糊理论设计控制装置,通过隶属度函数、加权平均算法求解最佳控制参数。根据此参数动态调整控制装置,实现液压平衡。实验结果表明,所提方法调平控制精度高,且控制用时短,能够有效保证升船机液压安全稳定。

升船机螺杆焊接裂纹应力检测方法研究

随着船舶体量的不断扩大,升船机的安全等级不断提高。螺杆是承船厢的重要连接部件,对其焊接处裂纹应力的精准检测可有效保障升船机在运行过程的安全。因此,文中提出一种针对升船机螺杆焊接裂纹应力检测方法。升船机中的螺杆材质为高强度渗碳齿轮钢18CrNiMo7-6,采用高温、冷却、液化等处理手段,制备出焊接处带有裂纹的螺杆样件。针对螺杆材料特性与焊接工艺,根据X射线衍射技术及布拉格定律,找出了焊接裂纹应力检测方法。电解腐蚀剥层处理螺杆样件,检测裂纹处5个标注点的应力。经应力变化与误差变化情况验证,应力检测结果与裂纹宽度有负相关性,与荷载量呈正相关性,与实际工况吻合。2组试验的绝对误差均显示该方法具有较高的检测精度,且不受裂纹宽度及螺杆末端荷载量的影响;相对误差则显示出当裂纹宽度达到一定程度,会大幅降低该方法的检测精度。

升船机施工技术的工程实例分析与实践经验

升船机施工技术的工程实例分析与实践经验总结揭示了在某船厂2000吨级升船机项目中的关键成果。该工程充分考虑了船型、场地条件和河道条件等多方面因素,选择了卷扬式垂直升船机,展现了水域占用范围小、运行效率高、安全可靠等优势。实施过程中,通过卷扬机拉力试验、空载同步修正试验等严格的厂内试验和调试,保障了升船机的结构和性能满足要求。

升船机下闸首工作闸门仿真分析及优化设计

升船机下闸首工作闸门作为升船机的重要组成部分,主要用于控制和调节升船机的水位以及保障通航船只的安全进出。采用CATIA软件建立升船机下闸首工作闸门的精确参数化三维模型,并利用Abaqus软件建立与实际情况相符的有限元模型。在常载工况下,设定适当载荷和边界条件,通过有限元分析校核闸门结构的安全性和可靠性。根据有限元计算结果进一步对闸门结构进行优化,以降低闸门质量为目标,采用参数化方法定义设计变量,包括板厚、主梁间距等。通过修改闸门参数,再次进行有限元分析,以验证优化后的闸门结构的安全性和可靠性。经过优化设计成功实现了闸门质量降低21.3%的优化效果。所采用的CATIA和Abaqus软件相结合的方法简便可靠,能够全面反映闸门结构的受力特性。通过有限元分析和优化设计,成功提高了升船机下闸首工作闸门的质量,进一步增强了其安全性和经济性。

三峡升船机下闸首工作门止水性能优化

针对三峡升船机下闸首工作门充压止水破损漏气导致封水效果不佳的问题,采用有限元分析软件ABAQUS建立充压止水有限元模型,分析在增加充压止水翼头高度时不同止水橡胶材料对充压止水封头自由外伸量、背腔密闭性、封头水密性、封头偏移量、止水摩阻力的影响。结果表明,充压止水封头的接触应力、正应力和最大偏移量均随着橡胶材料的硬度降低而减小;挡水水头越低,材料硬度的敏感程度越高;接触应力和正压力均随着翼头高度的增加而增大。最后提出通过优化充压止水橡胶材料的方法来改善充压止水封水效果和服役寿命。

大型升船机齿轮齿条爬升装置有限元分析

齿轮齿条爬升装置是影响升船机安全性能的核心部件,在设计过程中对该传动装置的输出齿轮进行强度校核非常必要。借助软件对某大型升船机齿轮齿条爬升装置的输出齿轮在承受最大载荷时进行了有限元计算分析,得到了整体应力分布、弯曲应力及接触应力。相关结论可以为大型升船机齿轮齿条爬升装置的设计和选型提供一定的指导和参考。

升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计方法

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置主要应用于过船规模较大的升船机工程中,目前关于该形式防撞装置设计方法的研究甚少,且存在一定局限性,直接影响防撞装置的布置和设计。基于船舶与防撞装置撞击过程中能量转换以及空间几何关系的分析,提出钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计计算方法,包括钢丝绳张力、船舶水平行进距离和油缸缓冲行程等重要参数的设计计算和控制条件的确定。通过设计计算结果与向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置实船试验结果的比较,验证了本设计方法的安全性和合理性。提出的设计方法可为升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和改造提供参考。

升船机常见的集控误操作及应对措施

某升船机来以集控操作为主,针对如何防止集控误操作,本文重点梳理了自2016年某升船机投入试通航以来常见的集控误操作事例,提出有效的应对方法,对于不足的地方,提出应对建议和改进措施,保障升船机安全、可靠、高效运行。

向家坝升船机平面布置设计浅析

升船机是利用机械装置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物。经过方案比选,向家坝升船机最终确定采用齿轮齿条爬升式,其设备构造复杂,制造.安装及土建结构施工精度要求很高。概要介绍了向家坝齿轮齿条爬升式升船机的总体布置。

构皮滩第三级升船机塔柱顶板支撑系统设计与应用

构皮滩水电站第三级垂直升船机是国内外规模最大的卷扬垂直提升下水式升船机,塔柱顶板具有施工高度大、跨度大、结构体型复杂、安全风险大等施工特点,采用的支撑结构体系,是保证塔柱顶板高质量、安全施工的关键。文章对构皮滩水电站第三级升船机塔柱顶板支撑系统的设计与应用进行了介绍,供类似工程施工参考。

电气传动与机械同步轴在升船机驱动系统中的应用

为深入理解和掌握某升船机船厢驱动系统及电气传动系统控制方式,文中对某升船机驱动系统及其电气传动进行了概述,对电气传动控制方式进行了较详细的阐述,并进行了一定程度的分析。通过本文,能对某升船机驱动系统及其电气传动的控制特性有更深一步的理解。

水力式升船机航道拦污漂及拦污漂启闭装置改造

在水力枢纽中,拦污漂主要用于河道、水域的漂浮物拦截,其动作方向主要是随水位变化而在垂直方向进行升降。航道中聚集大量漂浮物不利于升船机长期安全稳定运行,对电厂环境形象也会产生不利影响。目前经常使用的方法为定期清理及加装拦污漂。对于有通航功能的水力枢纽,需要在无船只通行时将漂浮物拦截,在船只通行时打开,从而具有“航道门”的性质,因此普通的拦污漂并不能满足要求。对拦污漂进行改造,使其不仅可以随库水位垂直方向自适应,还可以根据工况要求在水平方向实现自动“启闭”,从而达成航道可用的新型自动拦污漂。

世界上最大的升船机

贵州省的构皮滩升船机是世界上最大的升船机。它可以将排水量达500吨的船提升到199米的高度。